DE2843478C2 - Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im Leitungszug integrierter Mikrowellen-SchaltungenInfo
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- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
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Description
a) auf eine Trägerplatte (1) aus elektrisch gut leitendem Material werden gut haftend Streifen
(2, 3) aus dämpfungsarmem Material aufgebracht, deren Querschnittsabmessungen den
Innenquerschnittsabinessungen des Hohlleiters entsprechen oder nach Aufbringen in eine
entsprechende Querschnittsform gebracht werden,
b) auf die freiliegende Oberfläche der Streifen (2, 3) und die im Randbereich an sie angrenzenden
Teile der Oberfläche der Trägerplatte wird eine durchgehende Schicht (5) aus elektrisch gut
leitendem Material aufgebracht.
2. Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im
Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungsanordnungen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) auf eine Trägerplatte (1) aus elektrisch gut leitendem Material werden gut haftend Streifen
(2,3) aufgebracht, deren Querschnittsabmessungen d~n Innenquerschnittsabmessungen des
Hohlleiters entsprechen oder nach Aufbringen in eine entsprechende Querschnittsform gebracht
werden, uno die aus einem vorzugsweise stärker dämpfenden M&.erial bestehen, das
unter der Einwirkung von Metalle nicht angreifenden chemischen Mitteln oder von Wärme auflösbar oder verflüssigbar ist,
b) auf die freiliegenden Oberflächen der Streifen (2, 3) und die im Randbereich an sie
angrenzenden Teile der Oberfläche der Trägerplatte wird eine durchgehende selbsttragende
Schicht (5) aus elektrisch gut leitendem Material aufgebracht,
c) das Streifenmaterial wird aus seiner elektrisch gut leitenden Umhüllung entfernt.
3. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den
Verfahrensschritt a) auf die freiliegenden Oberflächen der Streifen (2, 3) weiterhin eine dünne
Zwischenschicht (4) aus elektrisch gut leitendem Material aufgesprüht, aufgedampft oder durch
Elektrolyse aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im
Anschluß an den Verfahrensschritt a) die Oberfläche der Streifen (2,3) durch chemische Mittel, Elektrolyse
oder Wärmeeinwirkung geglättet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor
dem Verfahrensschritt a) die Oberfläche der Trägerplatte (1) poliert wird,
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als Material für die Streifen Hochdruckpolyäthylen Verwendet wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer
Wellen im Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungsanordnungen. Es handelt sich bei diesen
Hohlleitern sowohl um verbindende Hohneiterabschnitte zwischen Schaltungselementen als auch um Höhlleiterabschnitte,
die Bestandteile einzelner Schaltungselemente sind.
Hohlleiter und in Hohlleitertechnik hergestellte
ίο Bauelemente werden in der HochfrequenzUnhnik bei
Frequenzen oberhalb von etwa 1 GHz zur Übertragung und'Verarbeitung von Signalen und Leistungen benutzt.
Zur wirtschaftlichen Herstellung einer aus mehreren Bauelementen bestehenden Schaltung sollte die Anzahl
der erforderlichen Arbeitsgänge klein sein. Im allgemeinen wird dieses erreicht durch unmittelbare Herstellung
der gesamten Schaltung im Gegensatz zum getrennten Herstellen und anschließenden Aneinanderfügen der
einzelnen Bauelemente. Die herkömmliche Hohlleitertechnik erlaubt eine solche Integration jedoch nicht
(Zeitschrift »Microwaves« März 1976, Seiten 56—57). Man verwendet deshalb Streifenleitungs- und Mikrostreifenleitungsschaltungen
bis zu Frequenzen von 20 GHz bis 30 GHz. Darüber hinaus sind sie jedoch zu verlustbehaftet.
Es sind deshalb verschiedene Vorschläge für andere
Wellenleitertypen gemacht worden, die eine Integration ermöglichen und oberhalb von 30 GHz einsetzbar sind:
»Insular-guide« und »image-guide« sind rechteckige
dielektrische Streifen auf einer Metallunterlage (Zeitschrift »Microwaves« März 1976, Seiten 56—57).
»Η-guide« ist ein »image-guide« mit zusätzlicher leitender Deckplatte, und »groove-guide« sind zwei sich
gegenüberliegende Gräben in elektrisch leitenden, parallelen Platten mit geringem Abstand voneinander
(Zeitschrift »The Radio and Electronic Engineer«, 1976, VoI 46, No. 8/9, Seiten 379-392). Bei diesen vier
Wellenleitertypen sind die Streifen und Gräben z. B. mit photolithographischen Verfahren und Ätzen herstellbar.
Damit ist dann eine Schaltunpsintegration möglich.
Die elektromagnetischen Felder der zur Übertragung
verwendeten Eigenwellen dieser vier Wellcnleitertypen sind zwar auf den Bereich des dielektrischen Streifens
bzw. der Gräben konzentriert, aber weitere Feldanteile dehnen sich exponentiell abklingend beliebig weit zur
Seite hin aus. Daher ist für den Fall, daß zwei benachbarte Wellenleiter nicht miteinander koppeln
sollen, immer ein genügend großer Mindestabstand einzuhalten, was zu einer großen Schaltungsfläche führt.
Noch nachteiliger jedoch ist. daß die Eigenwellen von Wellenleitern dieser Art nur so schwach geführt
werden, daß ζ. B. in topologisch bedingten Wellenleiterkrümmungen ein großer Teil der Energie abgestrahlt
wird, was sowohl unerwünschte Interferenzen als auch erheblichen Leistungsverlust verursacht (Zeitschrift
»Microwaves« März 1976, Seiten 56 — 57). Hohlleiterschaltungen haben diese Nachteile nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das eine unmittelbare
Herstellung integrierter Schaltungen bestehend aus mehreren Bauelementen in Hohlleitertechnik für den
Frequenzbereich über 30 GHz erlaubt, in dem Hohllei*
ter bisher nicht m integrierten Schaltungen eingesetzt
würden,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im ftennzeichnungsteil der Patentansprüche 1 bzw. 2
angeführten Verfahrensschritte gelöst. Das Verfahren gemäß dem Patentanspruch I ist anwendbar auf
Streifenmaterial, das dämpfungsarm ist. Ist das Streifenmaterial
für elektromagnetische Wellen dagegen zu stark dämpfend oder selbst ein geeigneter elektrischer
Leiter, wird es gemäß dem Patentanspruch 2 durch chemische Mittel oder Wärmeeinwirkung aus der
elektriüch leitenden Einhüllung wieder entfernt.
Das Überziehen der Streifen mit einem elektrischen Leiter kann z. B. durch Aufsprühen, Aufdampfen,
Elektrolyse oder Gießen erfolgen. Durch chemische Mittel, Elektrolyse oder Wärmeeinwirkung kann die
Querschnittsfoi m der Streifen geändert und ihre Oberfläche geglättet werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen gegenüber der Streifenleitung und der Mikrostreifenleitung
im Frequenzbereich über 30 GHz in der erheblich niedrigeren Dämpfung, die auch Hohlleitern mit etwa
rechteckigem, rundem, halbrundem oder elliptischem Querschnitt eigen ist, wenn nur die Hohlleiterwände
genügend glatt sind. Das kann bei Anwendung der Erfindung erreicht werden durch chemisches und
elektrolytisches Polieren der Streifen oder durch Wärmeeinwirkung auf Streifen geeigneten Materials;
bei genügend hohen Temperaturen werden di» Streuen
dabei weich, verlaufen dann etwas und durch die Oberflächenspannung wird die Oberfläche geglättet.
Die Oberflächenstruktur der Streifen überträgt sich später auf die Innenwände der Hohlleiter.
Gegenüber Wellenleitertypen wie »insular-guide«,
»image-guide«, »Η-guide« und »groove-guide« hat die Erfindung den Vorteil, daß die Eigenwellenfelder der
verwendeten Hohlleiter auf das Innere der Hohlleiter begrenzt sind und damit eine unerwünschte Kopplung
zwischen benachbarten Wellenleitern auch bei geringem Abstand leicht vermeidbar ist. Als weitere Vorteile
diesen Wellenleitertypen gegenüber sind zu erwarten, daß Verluste in Krümmungen auch mit kleinen
Krümmungsradien genügend klein sein werden, wie es zum Beispiel von herkömmlichen Hohlleiterkrümmern
her bekannt ist, und daß Abstrahlung in Krümmungen wegen der elektrisch leitenden Einhüllung ausgeschlossen
ist
Als Vorteil der Erfindung gegenüber der herkömmlichen Hohlleiterschaltungstechnik, in der die Bauelemente
einzeln gefertigt und anschließend über Flansche verschraubt werden, ist zunächst die unmittelbare
Herstellbarkeit ganzer Schaltungen, die Integrationsmöglichkeit zu nennen. Weiterhin bhtet die Erfindung
aber auch die Möglichkeit, noch bei so hohen Frequenzen mit der Hohlleitertechnik zu arbeiten, bei
denen die erforderlichen Querschnittsabmessungen derart klein werden {>-1 mm), daß herkömmliche
Hohlleiter nur noch schwierig zu handhaben sind; denn die Streifen in dieser E'findung können in ihren
Querschnittsabmessungen durchaus kleiner gewählt werden.
Ein Richtkopplei als einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 Anordnung der Streifen auf einer Messingplatte,
Fig.2Schnitt A-A in Fig. 1,
F i g. 3 Frequenzgang des Richtkopplers.
Auf die polierte waagerechte Grundplatte 1 aus Messing werden, wie in Fig. 1 dargestellt, ein gerader
Streifen 2 und ein gebogener Streifen 3 aus Hochdruckpolyäthylen mit rechteckigem Querschnitt von
5 mm χ 2 mm derart gelegt, daß sie eine gewisse Strecke dicht benachbart ( = 0,7 mm Abstand) parallel verlaufen.
Diese Platte wird dann innerhalb von etwa 2 Stunden von 20°C auf 2000C erwärmt, so daß die Streifen weich
werden, wegen der Oberflächenspannung eine glatte Oberfläche bilden und zur Seite hin etwas verlaufen,
wobei sie in dem dicht benachbarten Bereich miteinander verschmelzen (F i g. 2b). Danach wird eine weniger
als 1 μπι dicke Silberschicht 4 aufgedampft, die dann mit
Kupfer 5 elektrolytisch verstärkt wird (Fig.2c). Anschließend werden die vier Enden 6, 7, 8, 9 (siehe
Fig. 1), der Hohlleiter senkrecht zu den Hohlleiterachsen
aufgesägt, so daß dort elektromagnetische Energie
ein- und ausgekoppelt werden kann. Zur Messung des Übertragungsvernaltens dieses Ausführungsbeispiels
wurden an diese Zugänge Recheckhohlleiter de? Typs R 320, mangels passender Übergänge zwischen den
verschiedenen Querschnitten, stumpf darangesetzt. F i g. 3 zeigt die gemessene Dämpfung der Ausgangssignale
in den Armen 7, 8 und 9 gegenüber der im Rechteckhohlleiter bei Arm 6 einteilenden Hi0-WeIIe,
wobei jeweils mangels passender Absorber, zwei Zugänge offen gelassen wurden.
Insbesondere bei Frequenzen um 35 GHz und etwas unterhalb von 40GHz zeigt das Ausführungsbeispiel
etwa den erwarteten Frequenzgang: das einfallende Signal wird auf die Arme 7 und 8 aufgeteilt, während am
Arm 9 nur ein stark geschwächtes Signal austritt. Die stark frequenzperiodischen Schwankungen des Signals
an Arm 9 im gesamten Frequenzbereich deuten auf eine Überlagerung verschiedener Reflexionen hin, die zum
Teil von den offen gelassenen Zugängen 7 und 8. zum Tei1 aber auch von der nicht sorgfältig entworfenen
Form der Koppelstrecke herrühren. Diese Reflexionen sind also bei einem sorgfältigen Aufbau reduzierbar.
Die Leistungsverluste dieses Ausführungsbeispiels nehmen, wie Fig. 3 zu entnehmen in, zu höheren
Frequenzen hin ab. Etwas oberhalb von 40 GHz arbeitende Meßgeräte standen leider nicht zur Verfugung.
Bei der Beurteilung des Leistungsverlustes von wenigen Dezibel bei 40 GHz ist zu berücksichtigen, daß
darin die Ankopplungsverluste zwischen den Rechteckhohlleitern und den etwa halbrunden Zugängen des
Ausführungsbeispiels enthalten sind. Das verwendete Streifenmaterial wurde oei diesem Ausführungsbeispiel
nicht wieder herausgelöst, weil es dämpfungsarm genug ist, um die Wirkungsweise der Erfindung erkennen zu
lassen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im
Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungsanordnungen, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782843478 DE2843478C2 (de) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungen |
AT649179A AT366378B (de) | 1978-10-05 | 1979-10-04 | Verfahren zum gewinnen von festem cyanurchlorid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782843478 DE2843478C2 (de) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2843478A1 DE2843478A1 (de) | 1980-04-10 |
DE2843478C2 true DE2843478C2 (de) | 1982-09-09 |
Family
ID=6051494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782843478 Expired DE2843478C2 (de) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern für die Übertragung elektromagnetischer Wellen im Leitungszug integrierter Mikrowellen-Schaltungen |
Country Status (2)
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---|---|
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DE (1) | DE2843478C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3336993A1 (de) * | 1983-10-11 | 1985-04-25 | Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg | Verfahren zur gewinnung von festem cyanurchlorid |
-
1978
- 1978-10-05 DE DE19782843478 patent/DE2843478C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-10-04 AT AT649179A patent/AT366378B/de active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT366378B (de) | 1982-04-13 |
ATA649179A (de) | 1981-08-15 |
DE2843478A1 (de) | 1980-04-10 |
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